قياس "حجم أسينوس الغدة هيبوفارينجيل" في العمال "نحلة العسل" (Apis mellifera)
Summary
حجم أسينوس الغدة هيبوفارينجيل تدبير قوي الممرضة عسل النحل التغذية. هنا، نحن نقدم بروتوكول مفصل لتشريح وتلطيخ، والتصوير، وقياس ممرضة النحل هيبوفارينجيل الغدة أسيني.
Abstract
تنتج الغدد هيبوفارينجيل ممرضة الجزء من البروتين للعامل والملكات التي يتم تغذية لوضع اليرقات والملكات. هذه الغدد المزدوجة الموجودة في رأس النحلة حساسة للغاية للكمية ونوعية من حبوب اللقاح وحبوب اللقاح البدائل أن يستهلك النحل ممرضة. الغدد تحصل على أصغر عند الممرضات ويتم تغذية حمية ناقصة وهي كبيرة عندما يتم تغذيتها الوجبات الغذائية كاملة. نظراً لأن حجم الغدة هيبوفارينجيل ممرضة مؤشرا قويا للتغذية ممرضة، من الضروري أن أولئك الذين يدرسون عسل النحل التغذية يعرفون كيفية قياس هذه الغدد. هنا، نحن نقدم طرق مفصلة لتشريح وتلطيخ، والتصوير، وقياس الغدد هيبوفارينجيل النحل ممرضة. نحن نقدم مقارنات بين البيانات التي استخدمت لدراسة تأثير حبوب اللقاح على حجم الغدة والأنسجة أونستاينيد والملون. وقد تم استخدام هذا الأسلوب لاختبار كيف يؤثر حجم الغدة هيبوفارينجيل نظام غذائي ولكن بزيادة استخدام لفهم دور هذه الغدد في خلية الصحة.
Introduction
نحل العسل ضرورية للزراعة نظراً لأنها تلقح مجموعة متنوعة من المحاصيل التي يتم استهلاكها بواسطة البشر والحيوانات. قد أولى الكثير من الاهتمام لانخفاض السكان نحلة العسل كمستعمرة خسائر تحوم حوالي 30-40% سنوياً في الولايات المتحدة1 و 10-15 في المائة في أوروبا2،3. عوامل متعددة، بما في ذلك الوصول إلى انخفاض جودة عالية العلف، قانون يحتمل معا تؤثر تأثيراً سلبيا على صحة نحلة العسل. الأحادية، والجفاف، وممارسات تربية النحل التي لا يمكن تحملها، وعوامل أخرى تقلل من التنوع وكمية من حبات الطلع الطبيعية المتاحة للمستعمرات4،5. لأن عسل النحل تنبع كلها تقريبا من الدهون والبروتينات الغذائية من حبوب اللقاح، انخفاض الوصول إلى لقاح يمكن أن تحد بشدة صحة الفرد ومستعمرة.
الغدد هيبوفارينجيل هياكل الافرازية الموجودة في رأس النحلة بين العينين و الدماغ6. في ظل الظروف العادية، مسار التنموية والوظيفية الغدد مرآة للنحل وهي تقع في. في 5-10 أيام تقريبا من العمر، ينفذ النحلة سلوكيات التمريض في الخلية. هذا وفي الوقت نفسه، الغدد هيبوفارينجيل الوصول إلى ذروة الحجم والقدرة الافرازية، تنتج في الجزء من البروتين الرئيسية من غذاء الحضنة أو هلام تغذية لوضع اليرقات وغيرهما من الكبار، مثل الملكة. في هذا الحجم الذروة تشبه الغدد حفنة من العنب حيث كل العنب بنية فص منفصلة تعرف باسم أسينوس (الجمع: أسيني). كما النحلة عامل الإعمار ويأخذ في مهام مختلفة في الخلية، الغدد هيبوفارينجيل يتقلص وتولى وظائف مختلفة، مثل تحطيم السكريات في رحيق7،8. ولذلك ترتبط الغدد هيبوفارينجيل بسن النحل ومهمتهم المرتبطة بالعمر.
حجم الغدة هيبوفارينجيل الممرضة حساسة لكمية ونوعية من البروتين في النظام الغذائي9،عن10،11. عند النحل ممرضة يحصلون على تغذية جيدة، كبيرة الغدد. بينما الغدد الصغيرة عندما النحل حرمان من حبوب اللقاح، خاصة في الأسبوع الأول من التنمية الكبار. من أجل تحديد الحالة التغذوية لنحلة ممرضة، قياس الباحثين عادة في الغدد هيبوفارينجيل، أما عن طريق قياس مباشرة الغدة acinus الحجم11،12،،من1314 أو البروتين محتوى15،16 أو بقياس البروتين محتوى11 أو الطازجة الوزن17 من الرأس كله تقع فيها. يحتوي كل أسلوب على إيجابيات وسلبيات. ونحن نفضل أن القرار تم الحصول عليها من قياس acini الغدة، على الرغم من أن هذا الأسلوب يمكن أن يكون تحديا في طريقتين الرئيسية. التحدي الأول هو تحديد بشكل صحيح وتشريح الغدة. والثاني هو الحصول على مقياس دقيق لكل أسينوس. تحت مجهر تشريح خفيفة، الغدد تظهر واضحة أو حليبي أبيض وحدود acini يمكن أن يكون من الصعب تحديد. وجود أدوات تحديد حافة أسيني بشكل أفضل، وزيادة احتمال الحصول على قياسات دقيقة الغدة مفيد لأي شخص يدرس عسل النحل التغذية.
هنا، نعرض الباحثين المهتمين كيفية تشريح ووصمة عار، الصورة، وقياس الغدد هيبوفارينجيل حتى يمكن تحقيق قياسات دقيقة لحجم أسينوس. يوفر الأسلوب يصف لنا الباحثين طريقة سهلة ودقيقة وقابلة للتكرار لتحقيق متعددة الغدة القياسات في فترة قصيرة نسبيا من الزمن بمجرد المجرب يمارس بما فيه الكفاية. واحد يمكن قياس ثقة في الغدد لما يقرب من 10 أفراد في أكثر من ساعة. ونحن نقدم تفاصيل حول كل أسلوب والمواد اللازمة للحصول على هذه القياسات. أهم جوانب من الأساليب المذكورة أدناه هي تشريح سليم وتلطيخ الغدد. على الرغم من أننا التقاط الصور المكبرة وقياس acini مع البرمجيات التجارية، يمكن بسهولة أن الأساليب التي نقدم تكييف مناهج أخرى18.
Protocol
Representative Results
Discussion
حجم الغدة هيبوفارينجيل حساسة لكمية البروتين وحبوب اللقاح في النظام الغذائي وعلامة حاسمة للتغذية في النحل البالغين الشباب. هنا، علينا أن نظهر بطريقة غير مكلفة واستنساخه تشريح وقياس هذا النسيج. يمكن أن يكون من الصعب على تشريح هذه الأنسجة، ولكن مع الممارسة، يمكنك الحصول على تشريح أنظف متزا?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
هذا العمل كان تدعمها أموال داخلية من وزارة الزراعة-جمعية الإغاثة اﻷرمنية (رقم المشروع: 2022-21000-017-00-د). تم أرس/وزارة الزراعة أساس تكافؤ الفرص وموفر.
Materials
| Cool setting wax | Grobet USA | 21.450 | |
| Glass petri dish, small | VWR | 89000-310 | |
| Glass petri dish, large | VWR | 89000-314 | |
| Super Max Wax Pen | Eurotool | PEN-520.00 | |
| Breakable razor blades | Electron Microscopy Sciences | 72004 | |
| pin vise | BioQuip | 4845 | |
| 2A-SA flat/rounded tip forceps | Rubis/BioQuip | 4522 | |
| Fine point forceps | Rubis/BioQuip | 4523 | |
| 5A-SA super fine point forceps | Rubis/BioQuip | 4525 | |
| 10 mm micro spring scissors | BioQuip | 4715 | |
| 3 mm micro spring Vannas scissors | Roboz | RS-5610 | |
| Glass Depression Slides, Single Cavity | GSC International | 4-13057-DZ-12 | |
| PBS tablets | VWR | 97062-730 | |
| Giemsa stain, modified solution | Sigma Aldrich | 32884 | |
| Insect pins | ENTO SPHINX S.R.O. | 02.02 | |
| Leica Applications Suite measurement software | Leica Microsystems | any measurement software, including free software, can be used |
Riferimenti
- Kulhanek, K., et al. A national survey of managed honey bee 2015-2016 annual colony losses in the USA. Journal of Apicultural Research. 56 (4), 328-340 (2017).
- Jacques, A., et al. A pan-European epidemiological study reveals honey bee colony survival depends on beekeeper education and disease control. PLoS One. 12 (3), e0172591 (2017).
- Zee, R. v. d., et al. Results of international standardised beekeeper surveys of colony losses for winter 2012-2013: analysis of winter loss rates and mixed effects modelling of risk factors for winter loss. Journal of Apicultural Research. 53 (1), 19-34 (2014).
- Decourtye, A., Mader, E., Desneux, N. Landscape enhancement of floral resources for honey bees in agro-ecosystems. Apidologie. 41 (3), 264-277 (2010).
- Vaudo, A. D., Tooker, J. F., Grozinger, C. M., Patch, H. M. Bee nutrition and floral resource restoration. Current Opinion in Insect Science. 10, 133-141 (2015).
- Snodgrass, R. E. . Anatomy of the Honey Bee. , (1984).
- Winston, M. L. . The Biology of the Honey Bee. , (1987).
- Johnson, B. R. Division of labor in honeybees: form, function, and proximate mechanisms. Behavioral Ecology and Sociobiology. 64 (3), 305-316 (2010).
- Crailsheim, K., Stolberg, E. Influence of diet, age and colony condition upon intestinal proteolytic activity and size of the hypopharyngeal glands in the honeybee (Apis mellifera L). Journal of Insect Physiology. 35 (8), 595-602 (1989).
- Pernal, S. F., Currie, R. W. Pollen quality of fresh and 1-year-old single pollen diets for worker honey bees (Apis mellifera L). Apidologie. 31 (3), 387-409 (2000).
- DeGrandi-Hoffman, G., Chen, Y., Huang, E., Huang, M. H. The effect of diet on protein concentration, hypopharyngeal gland development and virus load in worker honey bees (Apis mellifera L). Journal of Insect Physiology. 56 (9), 1184-1191 (2010).
- Corby-Harris, V., Snyder, L., Meador, C., Ayotte, T. Honey bee (Apis mellifera) nurses do not consume pollens based on their nutritional quality. PLoS One. 13 (1), e0191050 (2018).
- Corby-Harris, V., et al. Transcriptional, translational, and physiological signatures of undernourished honey bees (Apis mellifera) suggest a role for hormonal factors in hypopharyngeal gland degradation. Journal of Insect Physiology. 85, 65-75 (2016).
- Corby-Harris, V., Jones, B. M., Walton, A., Schwan, M. R., Anderson, K. E. Transcriptional markers of sub-optimal nutrition in developing Apis mellifera nurse workers. BMC Genomics. 15, 134 (2014).
- Sagili, R. R., Pankiw, T., Zhu-Salzman, K. Effects of soybean trypsin inhibitor on hypopharyngeal gland protein content, total midgut protease activity and survival of the honey bee (Apis mellifera L). Journal of Insect Physiology. 51 (9), 953-957 (2005).
- Sagili, R. R., Pankiw, T. Effects of protein-constrained brood food on honey bee (Apis mellifera L.) pollen foraging and colony growth. Behavioral Ecology and Sociobiology. 61 (9), 1471-1478 (2007).
- Hrassnigg, N., Crailsheim, K. Adaptation of hypopharyngeal gland development to the brood status of honeybee (Apis mellifera L.) colonies. Journal of Insect Physiology. 44 (10), 929-939 (1998).
- Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods. 9, 671 (2012).
- Jack, C. J., Uppala, S. S., Lucas, H. M., Sagili, R. R. Effects of pollen dilution on infection of Nosema ceranae in honey bees. Journal of Insect Physiology. 87, 12-19 (2016).
- Crailsheim, K. The protein balance of the honey bee worker. Apidologie. 21, 417-429 (1990).
